1. MEDIÁLNÍ APLIKCE
Základy audiotechniky a videotechniky
Ing. Josef Bartoněk
Olomouc 2012

2. MEDIÁLNÍ APLIKACE
Multimédia
Multimédia jsou definována jako integrace textu, obrázků, grafiky, zvuku,
animace a videa za účelem zprostředkování informací. Při jejich použití je
uživateli umožněno, aby se zúčastnil tohoto zprostředkování interaktivně
(aby měl možnost zasáhnout do průběhu multimediálního programu).
Medium označuje v obecné
informatice nosič informace,
který uskutečňuje její zpracování,
přenos nebo záznam.
Multimedia zahrnující více forem
informace (obrázek , audio...),
-multimediální systém
Multimediální aplikace je režim
kterým se realizuje zpřístupnění
uživateli (v informační terminologii se nazývá multimediální služba)

3. Vstupní média a formáty:
Obraz:
- bodová grafika -tvořená maticí bodů nebo vektorový obraz (složený z
geometrických objektů (křivky, plochy..), vytvořené v SW např. CorelDraw
-rastrový obraz -statický obrázek v digitální bitové formě (BMP, JPG, PCX,
TGA, TIF, WMF, GIF, PSD), z dig. Fotoaparátu nebo scanneru
Audio
-digitální záznam zvuku ve formátu WAV, MP3, MPA, AC3 nebo MIDI
(1 hodina cca 400 kB, možno přehrávat společně s např. WAV)
např: WAV přenáší hlasovou a MIDI hudbu
Video
-digitální záznam videoskvencí ve formátu DV, AVI, MPEG-1, MPEG-2,
DivX, MPEG-4, AVCHD, 3GP, MPEG-4, WMV, získaný např. videokamerou,
digitálním fotoaparátem, mobilním telefonem nebo nebo převodem
z různých nosičů videozáznamu

4. důležitá je volba rozměru
obrazu (formát), aby
nedocházelo ke
geometrickému zkreslení
přehled kapacity DVD,
délky a kvality záznamu

5. Speciální formou videa je aimace (sekvence obrázků, vytvářející dojem
pohybu), může být doplněna zvukem.
Text
představuje více než 50 % dat použitých v aplikaci, má dvě varianty
–obsahová (sděluje informace) a komunikační (textem lze řídit proces).
Zobrazení jednotlivých znaků je buď v grafické formě (lze měnit tvar )
nebo ve formě znakové sady (fontu), kde je znak definován)-TXT, DOC….
Výstupní formy multimediální prezentace:
- multimediální výukové prezentace
- prezentace PowerPoint
- počítačové hry
- počítačové animace
- webové prezentace

6. Domácí kino
komponenty
-reprodukce obrazu
(velkoplošný televizor LCD,
plasmový televizor Full HD,
projekční televizory, video,
datové projektory LCD, DMD
promítající obraz na projekční plátno
-reprodukce zvuku formát zvuku 5.1 a 6.1

7. Používané vícekanálové zvukové formáty:
DTS – Digital Theatre System (digitální systém 5.1)
5 plnohodnotných hlavních kanálů (L – Left, R – Right, C – Central, LS –
Left Surround, RS – Right Surround) + LFE (Low - Frequency Effects)
kanál pro nízkofrekvenční zvukové efekty (pod 120 Hz).
Dolby Digital Surround EX (digitální systém 6.1)
Navíc efektový zadní kanál (RS – rear surround)
DTS-ES (Extended Surround) (digitální systém 6.1):
Umožňuje vytvoření 6 kanálů z dvoukanálové maticově kódované
zvukové stopy pomocí algoritmu DTS Neo 6
DTS-ES Discrete (digitální systém 6.1)
Přenáší 6+1 samostatných zvukových kanálů.

8. -pasivní nebo aktivní
reproduktorové soustavy
444444444
-DVD a Blu Ray přehrávače
s optickým záznamem videa ve
vysokém rozlišení –jednovrstvý
disku DVD cca 120 minut,
dvouvrstvéý disku až 240 minut
-konektory pro propojení -analogový obraz
SCART -kompozitní video, RGB složky obrazu zvlášť + stereo zvuk
S-Video -oddělená jasová Y a barevná C složka
Cinch – CVBS -úplný barevný obrazový signál
YCRCB -oddělená jasová Y a bar. CR a CB složka (plasma, projektor)

9. -konektory pro propojení -analogový zvuk
Analog 2ch -analogový stereofonní stíněný pár, konektory cinch
Analog 5.1ch -analogové propojení z dekodérů DVD přehrávače, SACD
-konektory pro propojení -digitální obraz a zvuk
S/PDIF -(Sony/Philips Digital Interface (Toslink) – jen zvukový signál,
digitální optický přenos kódování PCM, DD nebo DTS.
koaxiální – jen zvukový signál, digitální přenos, koaxiální kabel zakončený
konektory Cinch
HDMI -High Definition Multimedia Interface, obraz i zvuk, digitální
propojení pro SDTV (720 x 576) i HDTV (720p, 1080i),
bitová rychlost 5 GB/s.
DVI -Digital Video Interaface, jen obraz, DVI-A analogové, DVI-D digitální.

10. Stereoskopické zobrazování a 3D televize
Prostorový (3D, třírozměrný, stereoskopický)
vjem obrazu vzniká v mozku člověka při sledování
dvou plošných (2D) obrazů stejné scény
posunutých o tzv. stereobázi
(rozteč očí – cca 7 cm). Levý a pravý obraz
musí být sledovány jen odpovídajícím
okem diváka.
Snímá obraz dvěma kamerami
posunutými o vzdálenost očí
-nejstarší systém
Vzniknou dva dílčí obrazy scény
snímané pod různými úhly,
pozoruje se přes prohlížeč „stereoskop“

11. Superposice dvou posunutých obrazů brýlemi s různě barevnými skly
-červená, modrá (systém Anaglyph),
je pozorovatelný jako 2D obraz
bez brýlí, umožňuje vznik zkreslení
barevného podání a má malou
přípustnou odchylku posice
pozorovatele vůči ose obrazu
(kdy se projevuje 3D vjem)
Dva různě polarizované obrazy
– posunuté obrazy (anaglyphy) jsou
pozorovány brýlemi s polarizačními
Filtry, které jsou i před objektivy
Projektorů. Nedochází ke zkreslení
barevného podání, ale jsou potřeba
dražší polarizační brýle.

12. Postupné zobrazování levého a pravého obrazu (Eclipse Method)
-střídavé zatemňování levého
a pravého průzoru brýlí se děje
např. s frekvencí televizních
půlsnímků a je synchronní se
střídáním levého a pravého
postupně přenášeného obrazu.
Synchronizační signál (pro přepínání brýlí) se vysílá např. v IR pásmu.
Zobrazovací systémy HMD (Head Mounted Display)
-základ tvoří brýle se dvěma např. LCD
zobrazovači, umístěnými ve speciálních
přilbách, které zobrazují dva dílčí obrazy
(levý a pravý), nejvíce je využíván pro
vytváření virtuální reality (hry, robotika…),
hlavně se systémem sledování polohy
hlavy TD (Head Tracking Device)

13. Auto-stereoskopické 3D zobrazování bez speciálních brýlí
-projekční 3D systémy s proužkovými nebo čočkovými rastry
Auto-stereoskopická přední projekce
-určena pro především pro 3D kina
využívá multikanálové separace levého
a pravého obrazu pomocí svisle
orientovaných dělících čočkových
rastrů. Scénu snímá několik dvojic
kamer z různých míst, stejný počet dvojic projektorů promítá dílčí obrazy
na projekční plochu, na níž je rovněž vytvořen rastr čoček
Auto-stereoskopická zadní projekce
-používá multikanálový princip,
projektory jsou umístěny na opačné
Straně, stínítko je průhledné. Tvoří ji
tři vrstvy, zadní -svisle orientované
umělohmotné válcové čočky rozdělují
světelný tok do dílčích toků (L,P)

14. Auto-stereoskopické zobrazení na 3D TV zobrazovačích
-vytváří prostorový vjem prostřednictvím
svisle orientovaného čočkového rastru
umístěného na čelním skle zobrazovače.
Podobný princip, jaký je u tzv. plastických
Pohlednic, nevýhodou je je zatím malý
použitelný pozorovací úhel
Přenos 3D signálů
základní metody komprese 3D signálů:
prostorová komprese – nevýhodou je snížení rozlišení, formáty:
a) řádkový – (line-by-line)
b) šachovnicový (checkerboard)

15. c) vertikální – nad sebou (above-below)
d) vedle sebe (side-by-side)
– nejčastěji používaný
časový multiplex – nevýhodou je zvýšení počtu přenášených snímků a
tím i bitové rychlosti a potřebné šířky pásma
přenos 2D signálu s doprovodnými daty (tzv. metadata)
barevné kódování

16. Digitální kinematografické formáty s vysokým rozlišením
Digitalizace kin znamená nahrazení projektorů pro 35 mm filmový pás
digitálními projektory. Kvalita digitálního promítání je podle současných
norem srovnatelná s promítáním 35 mm filmu. Digitální kopie nepodléhá
mechanickému opotřebení a její kvalita je konstantní. V současnosti jsou
pro kina dva druhy digitálních standardů projekcí:
E-cinema
-nižší standard digitální projekce,
který vznikl ještě před nástupem
D-cinema, rozlišení projektoru je
méně než 2K (nesplňuje DCI
je vhodný pro distribuci lokální tvorby
(např. DVD, VHS…) a pro menší kinosály.

17. D-cinema
– je určen pro kina která splňují DCI specifikace a je adekvátní náhradou
35mm projekce. JPEG 2000 (parametr pro servery) udává minimální
rozlišení promítaného obrazu 2K. Tento standard bude muset splňovat
každé vybavení provozovatele, pokud bude chtít získat premiérové
hollywoodské tituly.
Základní specifikace formátů Digital Cinema (D-cinema)
- Digital Cinema 2K – 2048 1080 obr. b. - 1,89:1, 24 nebo 48 snímků/s.
- Digital Cinema 4K – 4096 2160 obr. b. - 1,89:1, 24 snímků/s
oba formáty používají barevný prostor XYZ CIE a 12 bitů/vzorek, pro
kompresi obrazových dat se užívá standard JPEG 2000
Charakteristika digitálního kina
Digitální kino je založeno na projekci tzv. digitálních kopií
kinematografického díla, které vzniká dvěma způsoby:
Digitalizace analogového filmového obrazu metodou tzv. scanu
-výchozí záběry jsou na 35 mm filmu, zatím nejvíce používaný. Většina
současných filmů (distribuovaných do kin na 35mm pásu), jsou při
postprodukční práci, která se provádí digitálně na PC, v této variantě
stejně k dispozici.

18. Natáčení speciální filmovou digitální kamerou, která obraz již nasnímá ve
vysokém rozlišení. U této varianty odpadá scan 35mm materiálu a je
možné rovnou zpracovávat digitální obraz. Výsledkem je opět digitální
master připravený k zápisu na 35mm filmový pás.
Pro výrobu digitální distribuční kopie je tedy využit digitální master, který
je upraven na digitální kopii. Z masteru (DSM – digital source master),
který není komprimován, se vyrábí master pro distribuci (DCDM – digital
cinema distribution master), který obsahuje všechny zvukové stopy,
titulky apod., konečný souborový blok (DCP – digital cinema package) je
zakódován. DCP se zasílá do kina v podobě pevného disku.
K zakódovanému DCP souboru je přiřazen specifický klíč pro čtení filmu
(KDM – key delivery message), který je jiný pro každý a zaručuje, že film
lze promítat v konkrétním kině a pouze v daném časovém intervalu.
Distributor zašle soubor filmu, který bez klíče nelze promítnout. Dále musí
zaslat čtecí klíč, odděleně od filmu.

19. Digitalizace kin umožňuje
i větší nabídku alternativního
obsahu -přímé přenosy
(opery, představení…) přes
satelit nebo přes vysokorychl.
síť. Jedním z největších přínosů
digitální technologie je možnost
3D projekcí v klasických kinech.
Projektory pro D-cinema –dig.projektory, jsou založeny na technologiích:
DLP (Digital Light Processing), technologie dig. zpracování světla
D-ILA (Digital Image Light Amplification) -technologie na základě odrazu
světla, např. JVC
SXRD (Silicon X-tal Reflective Display) -reflexní displej z křemíkových
krystalů, např. SONY
Základním parametrem projektorů stanoveným DCI, je minimální rozlišení
promítaného obrazu 2K (2048 1080)

20. projektor Christie Solaria
Servery pro D-cinema
-obsahují veškerý program, určený
k promítání (film, reklamy…) v
komprimované podobě
(90minutový celov. film – 60GB).
Při promítání dochází k dekomprimaci. Volba serveru není tak určující
pro kvalitu jako volba projektoru.
Zvukový systém
- definuje možnost až 7.1 zvuku, ale
využívá již známé formáty Dolby
Digital a DTS, jsou dostupné všechny
zvukové stopy a jsou volitelné

21. Promítací sál (příklad řešení):
- kapacita 154 míst ve 13 řadách (v každé řadě 12 pohodlných
čalouněných křesel s nápojovým držákem, možnost připojení externích
zdrojů, jako např. notebook, v 7. řadě je prostor pro vozíčkáře, sál má
bezbariérový přístup
- obložení akustickými zvukopohltivými panely pro dokonalý poslech
prostorového zvuku
- osazení nejmodernějším prostorovým zvukem Dolby Surround 7.1
- jeviště o rozměrech 9,5 x 3 m s hlavní oponou
- bezdrátová mikrofonní sestava
- RF systémem pro nedoslýchavé
Plátno: 3,6 m vysoké, 8,5 m široké ze speciálního difúzního vinylu
perforovaného velkým množstvím úzkých dírek, umožňující průchod
zvuku (má „akustickou otevřenost“). Je vysoce odrazuschopné, aby byly
vykresleny i nejmenší detaily.
velikost promítaného obrazu pro digitální projekci:
- širokoúhlý 1: 2,39 (8,3 x 3,5 m), rozšířený 1 : 1,85 (6,5 x 3,5 m)